紅花籽粕酶解液蛋白飲料產(chǎn)品開發(fā)

龔乃超，呂凱波，*

（武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，湖北 武漢 430065）

紅花籽粕是紅花籽經(jīng)過壓榨提油后的副產(chǎn)物，目前紅花籽粕的主要用途一般作為廉價(jià)的肥料和飼料[1]。紅花籽粕無毒、無異味，且含有18 種人體所需的氨基酸，粗蛋白質(zhì)含量大約為20%～60%，紅花籽中黃酮類、木脂素、糖苷、多酚以及苯丙烯酞-5-羥色胺等多種微量成分含量較高[2]。紅花籽粕水解液，擁有降低膽固醇、血壓以及血糖水平，抗動(dòng)脈粥樣硬化等功效。因此具有很高的商業(yè)開發(fā)價(jià)值，和較大的市場(chǎng)潛力[3-4]。

選擇合適的酶解工藝將紅花籽粕水解，對(duì)紅花籽粕酶解液添加常用的飲料添加劑，經(jīng)調(diào)配后提高酶解液的感官和穩(wěn)定性，開發(fā)一種以紅花籽粕為原料的蛋白質(zhì)飲料。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅花籽粕粉末（壓榨法提油后得到的紅花籽粕，干燥粉碎后，過 40 目篩）；中性蛋白酶（10 萬 U/g）、木瓜蛋白酶（10 萬 U/g）、堿性蛋白酶（10 萬 U/g）：和氏璧生物科技有限公司；檸檬酸、卡拉膠、羧甲基纖維素鈉、果膠：河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司，均為市售食品添加劑。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-2 恒溫水浴鍋：金壇市宏華儀器廠；TG16-WS高速離心機(jī)：湘麓離心機(jī)儀器有限公司；722E 型可見分光光度計(jì)：上海光譜儀器有限公司；RRH-A400 型高速多功能粉碎機(jī)：上海緣沃工貿(mào)有限公司；KQ-100E型超聲波清洗機(jī)：昆山市超聲儀器有限公司；JM-A2002型電子天平：諸暨市超澤衡器設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅花籽粕酶解液的制備

取2.5 g 紅花籽粕，加入50 mL pH6.5 磷酸緩沖鹽溶液（phosphate buffer saline，PBS） 和 0.15 g 木瓜蛋白酶，在 55 ℃超聲處理 20 min 后，酶解 2 h[5]。水解后，將酶解液在100 ℃水浴中加熱10 min，再以4 000 r/min離心10 min 收集其上清液，即為紅花籽粕酶解液。

1.3.2 酶解液蛋白飲料配方單因素試驗(yàn)

對(duì)酶解液添加水、白砂糖和檸檬酸調(diào)節(jié)飲料的味道和感官，設(shè)計(jì)配方為料水比4 ∶6（體積比）、白砂糖7 %和檸檬酸 0.04%。分別以料水比（2 ∶8、3 ∶7、4 ∶6、5 ∶5、6 ∶4，體積比）、白砂糖添加量（5%、6%、7%、8%、9%、10%）和檸檬酸添加量（0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%）為變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察各添加劑對(duì)酶解液飲料感官的影響，確定最佳配方并評(píng)價(jià)其感官。

根據(jù)產(chǎn)品的色澤、氣味、形態(tài)、口感等方面的特性，設(shè)計(jì)感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，具體見表1。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)分，每次參與評(píng)分的人員為10 名，其中男女各半，滿分為100 分，取平均值作為最終結(jié)果。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criterion

1.3.3 酶解液蛋白飲料穩(wěn)定性單因素試驗(yàn)

在飲料中添加卡拉膠、CMC-Na 和果膠來改善飲料的穩(wěn)定性和感官，設(shè)計(jì)穩(wěn)定劑配方為卡拉膠0.04%、CMC-Na 0.1%和果膠0.03%，以離心沉淀率為指標(biāo)評(píng)價(jià)飲料的穩(wěn)定性，離心沉淀率越低飲料性狀越穩(wěn)定。分別以卡拉膠添加量（0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%）、CMC-Na 添加量（0.04%、0.08%、0.1%、0.12%、0.16%、0.2%）、果膠添加量（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%）為變量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，考察各穩(wěn)定劑對(duì)酶解液飲料穩(wěn)定性的影響，確定最佳穩(wěn)定劑配方并評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。

離心沉淀率：將樣品用混勻后，取10 mL 樣液，4 000 r/min 離心15 min，棄掉上清液，準(zhǔn)確稱量沉淀物質(zhì)量，每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)[6]。

1.3.4 飲料成分的測(cè)定

可溶性固形物：采用折光計(jì)法進(jìn)行測(cè)量[7]；總糖：采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)量[8]；游離氨基酸：采用茚三酮比色法[9]；蛋白質(zhì)：采用folin-酚法進(jìn)行測(cè)量[10]。

2 結(jié)果與討論

2.1 酶解液蛋白飲料配方單因素試驗(yàn)

2.1.1 酶解液料水比對(duì)感官的影響

按1.3.2 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到酶解液料水比對(duì)感官的影響結(jié)果，如圖1所示。

圖1 酶解液料水比對(duì)感官的影響Fig.1 The Influence of the ratio of enzymatic hydrolysate to water on sensory evaluation

料水比較低時(shí)，口味偏淡，繼續(xù)增大酶解液比重，酶解液的苦澀味越來越濃，影響到溶液的口感。料水比為 3 ∶7（體積比）和 4 ∶6（體積比）口感相近，4 ∶6（體積比）的酶解液營(yíng)養(yǎng)價(jià)值更高，因此選用料水比為4 ∶6（體積比）為宜。

2.1.2 白砂糖添加量對(duì)飲料感官的影響

按1.3.2 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到白砂糖添加量對(duì)感官的影響結(jié)果，如圖2所示。

白砂糖添加量較低時(shí)，飲料甜味太淡，且掩蓋不住酶解液自身的苦澀，難以入口，添加量較高時(shí)，口感過甜，白砂糖添加量7%為宜，略帶回甘。

圖2 白砂糖添加量對(duì)感官的影響Fig.2 The influence of white granulated sugar addition amount on sensory evaluation

2.1.3 檸檬酸添加量對(duì)感官的影響

按1.3.2 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到檸檬酸添加量對(duì)感官的影響結(jié)果，如圖3所示。

圖3 檸檬酸添加量對(duì)感官的影響Fig.3 The influence of citric acid addition amount on sensory evaluation

添加檸檬酸，口味酸甜，口感越來越好，能更好的壓住酶解液的苦澀味，檸檬酸含量過高時(shí)，口味過酸，難以入口，故最佳檸檬酸添加量為0.04%。

確定最佳飲料配方為料水比4 ∶6（體積比），白砂糖7%，檸檬酸0.04%，其感官評(píng)價(jià)平均值為87.3±0.34，飲料顏色鵝黃，具有光澤，有少許檸檬清香，溶液透明均勻，口味酸甜，老少咸宜。

2.2 酶解液飲料穩(wěn)定性單因素試驗(yàn)

2.2.1 卡拉膠添加量對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響

按1.3.3 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到卡拉膠添加量對(duì)離心沉淀率的影響結(jié)果，如圖4所示。

圖4 卡拉膠添加量對(duì)穩(wěn)定性的研究Fig.4 The influence of carrageenan addition amount on stability

離心沉淀率隨卡拉膠添加量的增加而減少，當(dāng)為0.04%時(shí)，離心沉淀率最低，穩(wěn)定性最好，當(dāng)添加量超過0.04%時(shí)，沉淀率立即上升，超過0.08%之后，離心沉淀率又顯下降趨勢(shì)，故卡拉膠最佳添加量為0.04%。

2.2.2 CMC-Na 添加量對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響

按1.3.3 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到CMC-Na 添加量對(duì)離心沉淀率的影響結(jié)果，如圖5所示。

圖5 CMC-Na 添加量對(duì)穩(wěn)定性的研究Fig.5 The influence of CMC-Na addition amount on stability

隨著CMC-Na 添加量的增加，離心沉淀率隨之下降，當(dāng)添加量超過0.1%時(shí)，離心沉淀率顯著上升，可能是溶液中產(chǎn)生了絮凝現(xiàn)象，故CMC-Na 添加量0.1%為宜。

2.2.3 果膠添加量對(duì)飲料穩(wěn)定性的影響

按1.3.3 的方法進(jìn)行試驗(yàn)，得到果膠添加量對(duì)離心沉淀率的影響結(jié)果，如圖6所示。

圖6 果膠添加量對(duì)穩(wěn)定性的研究Fig.6 The influence of pectin addition amount on stability

隨著果膠的加入，離心沉淀率隨之下降，穩(wěn)定性增加，當(dāng)添加量為0.03%時(shí)，穩(wěn)定性最好，繼續(xù)添加果膠，離心沉淀率顯著上升，即穩(wěn)定性下降，故最佳用量為0.03%。

飲料穩(wěn)定劑最佳配比為卡拉膠0.04%，CMC-Na為0.1%，果膠0.03%，其離心沉淀率平均值為（0.31±0.024）%，飲料穩(wěn)定性良好，性狀穩(wěn)定。

2.3 紅花籽粕酶解液蛋白飲料組成成分分析

按照1.3.4 方法對(duì)最佳配方的酶解液飲料組成成分進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表2所示。

表2 酶解液飲料組成成分分析Table 2 Component analysis of enzymatic hydrolysate beverage

2.4 紅花籽粕酶解液蛋白飲料原料成本

按配方和原材料市場(chǎng)價(jià)估算飲料原料成本，見表3。

表3 酶解液飲料原料成本Table 3 Raw material cost of enzymatic hydrolysate beverage

一瓶容量500 mL 的紅花籽粕酶解液蛋白飲料原料成本為0.47 元，成本低廉。

3 結(jié)論

通過研究確定紅花籽粕酶解液蛋白飲料的最佳成分配方為料液比4 ∶6，白砂糖7%，檸檬酸0.04%，卡拉膠0.04%，CMC-Na 0.1%，果膠0.03%。此配方飲料感官好，口感佳，味道酸甜，穩(wěn)定性好。

飲料中可溶性固形物為8.125%，糖含量為7.436%，氨基酸含量為0.004 3%，蛋白質(zhì)含量為5.68%，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。

酶解液飲料原料成本約為941 元/t，若以8 000 t飲料生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)，人工成本約200 元/t，生產(chǎn)成本約 500 元/t，管理運(yùn)輸費(fèi)用約 500 元/t，飲料總成本約為2 141 元/t，以市售500 mL 容量計(jì)算，瓶裝飲料總成本約為 1.070 5 元/瓶，市場(chǎng)零售價(jià)定為 4 元～6 元，利潤(rùn)豐厚，市場(chǎng)潛力巨大。